5.2.1氮氣和氮氧化物 課件 高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第二節(jié)

氮及其化合物

第1課時

氮氣和氮氧化物第五章

化工生產中的重要非金屬元素1、了解氮氣和氮氧化物的物理性質及氮的固定；2、掌握氮氣和氮氧化物的化學性質及應用；3、學會氮氧化物的相關計算。學習目標

新課導入“死亡谷”——青藏高原上的那棱格勒峽谷,經常出現(xiàn)剛才還風和日麗的晴天頃刻之間便電閃雷鳴、狂風大作的天氣,但奇怪的是,這里的牧草茂盛、水草肥美,這是為什么呢?游離態(tài):主要以氮分子的形式存在于空氣中1、存在形態(tài)化合態(tài):存在于動植物體內的蛋白質中,土壤，海洋里的

硝酸鹽和銨鹽中。

一、氮氣與氮的固定空氣中的氮氣土壤海洋中硝酸鹽和銨鹽動植物蛋白質顏色氣味狀態(tài)密度溶解性無色無味氣體比空氣略小難溶于水2、物理性質【思考交流】說說氮元素在周期表中的位置，畫出氮氣的

電子式和結構式,由此推測氮氣的化學性質。氮原子間以共價三鍵(N≡N)結合,斷開該化學鍵需要較多的能量,所以氮氣的化學性質很穩(wěn)定,通常情況下難以與其他物質發(fā)生反應。3、化學性質氮元素既不容易得電子，也不容易失電子①金屬鎂：____________________，氮氣表現(xiàn)

性；②氫氣：_______________________，氮氣表現(xiàn)

性；③氧氣：_____________________

，氮氣表現(xiàn)

性。氧化氧化還原==========注意：Mg3N2

+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑【閱讀思考】閱讀課本P11,思考以下問題：1、什么是氮的固定？2、氮的固定的分類？4、氮的固定將大氣中游離態(tài)的氮轉化為氮的化合物的過程自然固氮高能固氮(N2＋O22NO)生物固氮(豆科植物根瘤菌固氮)人工固氮化學性質不活潑—保護氣食品包裝中充氮氣以防腐燈泡中充氮氣以延長使用壽命液氮冰淇淋利用液氮進行冷凍治療5、氮的制備和用途(1)制備工業(yè)上由液態(tài)空氣分餾來獲得純度為99%的氮氣(2)用途液氮—制造低溫(1)氮元素有多種化合價，其最高正價為＋5價(

)(2)氮原子與其他原子只能形成共價鍵，不能形成離子鍵(

)(3)氮氣常用作焊接金屬、填充燈泡、保存食品的保護氣(

)(4)氮的固定中氮元素一定被氧化(

)(5)豆科植物的根瘤菌固氮屬于自然固氮中的高能固氮(

)(6)工業(yè)上將NH3轉化為其他銨態(tài)化肥屬于人工固氮(

)(7)N2和O2在放電條件下會生成NO2(

)(8)N2中N元素價態(tài)為0價，處于中間價態(tài)，因此既有氧化性，又有還原性(

)判斷正誤√×√××××√針對訓練

二、一氧化氮和二氧化氮氮有多種價態(tài)的氧化物：其中屬于酸性氧化物的是_______________。其余的稱之為不成鹽氧化物N2O3、N2O5

(笑氣)+1+2+3+4+4+5

N2O、NO、N2O3、NO2、

N2O4、N2O5

HNO2HNO3

水水1、物理性質氧化物顏色狀態(tài)氣味水溶性NO

色氣態(tài)

味

溶NO2

色氣態(tài)

氣味

溶無紅棕無刺激性難易裝置操作(1)在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器,觀察現(xiàn)象;(2)打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象;(3)振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象現(xiàn)象及結論【實驗探究】裝置操作(1)在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器,觀察現(xiàn)象;(2)打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象;(3)振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象現(xiàn)象及結論(1)無明顯變化;(2)無色氣體變?yōu)榧t棕色;(3)氣體又變?yōu)闊o色,同時注射器的活塞向內移動NO難溶于水且與水不反應2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO2、化學性質(1)NO不溶于水,也不與水反應。(3)NO2能與水反應生成無色的NO:3NO2+H2O

2HNO3+NO(2)NO與O2反應生成紅棕色的NO2:

2NO+O2

2NO2?！窘涣饔懻摗?、如何處理NO2尾氣?通入NaOH溶液中2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(歧化反應）

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O(歸中反應）

2、如何處理NO及NO2混合尾氣?通入NaOH溶液中3、NO和NO2符合什么條件才能被堿液完全吸收?n(NO2)≥n(NO)(4)與堿反應:【交流討論】1、將一試管NO2氣體倒立在水槽里，你會看到什么現(xiàn)象？

現(xiàn)象：紅棕色逐漸消失，試管水位上升到2/3處現(xiàn)象：氣體變紅棕色，水位上升，氣體顏色又變無色原因：3NO2+H2O=2HNO3+NO原因：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2、通入O2，會看到什么現(xiàn)象？3、繼續(xù)通入O2，會看到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：水充滿整個試管4、在這個過程中要通入多少的O2，NO2才能完全

轉變成HNO3呢？【小結】NO2與O2以4：1的體積比混合，與足量的水反應就可以完全轉變成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO3

+）×2

4、若是NO和O2混合呢？當體積比是多少的時候跟

足量的水反應才能完全轉變成硝酸呢？【小結】NO與O2以4：3的體積比混合，與足量的水反應就可以完全轉變成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO3

+）×2×3針對訓練1.某試管內盛有NO2氣體12體積，把它倒立于盛水的水槽中，剩余________氣體，試管內的氣體為_____體積；試管內的溶液為________溶液。如要使試管內充滿水，則應通入O2_______體積。NOHNO3342、將20mLNO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛有H2O的水槽中，充分反應后，剩余氣體體積變?yōu)?0mL，求原混合氣體中NO和NO2各占多少？解：設NO體積為xmL，NO2體積為（20-x）mL

3NO2+H2O=2HNO3+NO

20-x

(20-x)/3

x+(20-x)/3=10

x=5

NO體積為5mL，NO2體積為15mL將20mLNO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛有H2O的水槽中，充分反應后，剩余氣體體積變?yōu)?0mL，求原混合氣體中NO和NO2各占多少？

解法二：設NO2體積為xmL3NO2+H2O=2HNO3

+NO

△V3

2x10

x=15

NO2體積為15mL，NO體積為5mL

32x10=3、在容積為40mL的試管內充滿NO和O2的混合氣體，把試管倒置于水

中，充分反應后余5mL，則原混合氣體中NO和O2的體積各是多少？①若余下氣體為O2，則參加反應的NO和O2總共35mL4NO

+3O2+2H2O=4HNO3

2015NO為20mLO2為15+5=20mL

②若余下氣體為NO,

則參加反應的NO和O2總共35mL

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

2015NO為20+5=

25mLO2為15mL∴NO和O2的體積是20mL、20mL或25mL、15mL4、在容積為30mL的試管內充滿NO2

和O2的混合氣體，把試管倒置于水

中，充分反應后余5mL，則原混合氣體中NO2

和O2的體積各是多少？①若余下氣體為O2，則參加反應的NO2和O2總共25mL4NO2+O2+2H2O=4HNO3

205NO2

為20mLO2為5+5=10mL②若NO2過量，NO2會和H2O反應，余下的5mL為NO3NO2+H2O=2HNO3+NO15mL5mL

參加反應的NO2和O2總共15mL

4NO2

+O2+2H2O=4HNO3

123NO2

為15+12=

27mLO2為3mL∴NO2和O2的體積是20mL、10mL或27mL、3mL1.NO2與O2的混合氣體溶于水：4NO2+O2+2H2O

4HNO32.NO與O2的混合氣體溶于水：4NO+3O2+2H2O

4HNO3方法小結

問題解決“死亡谷”——青藏高原上的那棱格勒峽谷,經常出現(xiàn)剛才還風和日麗的晴天頃刻之間便電閃雷鳴、狂風大作的天氣,但奇怪的是,這里的牧草茂盛、水草肥美,這是為什么呢?N2+O2===========2NO放電